灌区渠道运行安全风险识别与隐患排查机制研究

摘要： 灌区渠道作为农业水利基础设施的核心组成部分，其运行安全性直接关系到粮食生产安全与区域生态稳定。随着运行年限的增长，渠道工程普遍面临结构老化、地质灾害频发及人为活动干扰等复杂风险。本文系统梳理了灌区渠道运行中存在的结构性风险、自然环境风险及管理风险，探讨了由传统人工巡查向智能化监测演进的风险识别技术。研究提出了构建多维度隐患分类体系、动态联动排查机制及数字化闭环流程的实践路径，并从智慧水利预警、工程养护协同及应急体系建设等方面提出了保障策略。本文旨在为灌区精细化安全管理提供理论指导，推动灌区管理模式由被动修补向主动预防转型。

关键词： 灌区渠道；风险识别；隐患排查；运行安全；智慧水利

1 引言

中国拥有世界上规模最大的灌区体系，渠道作为输配水的主动脉，其稳定运行是保障国家粮食安全的基础。然而，受建设标准历史局限、自然环境变迁及运行管护缺位等因素影响，许多灌区渠道处于“带病运行”状态。在极端天气频发和社会活动日益复杂的背景下，渗漏坍塌、山洪损毁、人为破坏等安全事故时有发生。建立科学的风险识别体系与高效的隐患排查机制，已成为现代化灌区建设中不可或缺的安全基石。这不仅需要工程技术手段的持续创新，更需要管理模式的深度变革，实现对风险的精准预判与对隐患的及时治理。

2 灌区渠道运行安全风险的主要类型与识别方法

2.1 结构性风险：防渗衬砌破坏、失稳及地基沉经的识别

结构性风险是渠道运行安全最直接的威胁，主要表现为衬砌面板的开裂、隆起、滑塌以及渠堤的渗透变形。识别此类风险需重点监测渠道几何形态的细微变化。衬砌破坏往往始于伸缩缝填料的流失或局部空鼓，通过敲击检查和表面裂缝测深可以初步判断。对于深层的地基沉降或渠坡失稳，则需借助位移观测点进行长期跟踪。当渠道过水流量异常减小时，通常预示着存在严重的地下渗漏或结构沉陷，这类隐患若不及时识别，极易引发大面积溃堤事故。

2.2 自然环境风险：山洪冲击、极端冻胀及生物侵害的诱发机理

自然环境风险具有突发性和不可控性。在山区灌区，跨渠洪沟的山洪冲击常导致渠道淤积或结构冲毁；在北方灌区，冻胀作用是衬砌板隆起断裂的主因。识别这类风险需结合气象预报与地形特征，评估易受灾地段的承载力。此外，生物侵害如老鼠、螃蟹在渠堤内筑巢，形成的“生物孔洞”在水压力作用下会迅速演变为管涌通道。识别方法包括对堤顶、背水坡的植被异常生长情况进行排查，以及利用热红外探测仪识别由于渗漏导致的土壤温度异常区。

2.3 管理与外部风险：人为破坏、非法占压及交叉工程的安全影响

随着城镇化进程加快，灌区渠道周边的人为活动日益频繁，构成了不容忽视的管理风险。非法占压渠道保护范围修建房屋、堆放杂物，不仅增加了堤防载荷，也阻碍了抢险通道。交叉工程如道路桥梁穿越渠道时，若施工不规范会破坏原有的水力特性或结构完整性。识别此类风险需依赖网格化管理，定期排查周边建筑红线及违规排污口。同时，管理人员需识别因运行调度不当（如水位骤升骤降）产生的动水压力风险，避免人为诱发的渠坡失稳。

2.4 风险识别技术手段：从人工巡查向遥感监测与传感器技术的演进

传统的识别手段主要依赖基层工管人员的“眼看、耳听、手摸”，存在主观性强、覆盖范围有限等局限。现代识别技术正向数智化演进。卫星遥感与无人机巡检能够在大尺度上监测渠道形变与非法占压；光纤传感技术可埋设在衬砌下方，实时捕捉渗漏引起的温度和震动变化。同时，视频监控集成AI识别算法，能够自动判定水位异常或人为破坏行为。这些技术手段的融合，实现了风险识别从“点位抽检”向“全线在线”的根本转变。

3 灌区渠道安全隐患排查机制的构建路径

3.1 建立多维度的隐患分类体系与分级评价标准

科学的分类是精准排查的前提。应根据隐患对渠道安全的威胁程度，将其划分为红色（重大隐患）、橙色（较大隐患）、黄色（一般隐患）及蓝色（轻微隐患）。分级评价标准应涵盖物理指标（如裂缝宽度、渗漏量）、水力指标（如过流能力下降率）及环境指标（如距居民点距离）。通过量化打分，管理部门可以明确治理的优先级，将有限的资金和人力投入到威胁最大的“红色隐患”中，避免“撒面粉式”的盲目维修。

3.2 完善定期排查、专项排查与汛前巡查的动态联动机制

隐患排查不能“一阵风”，必须建立常态化与特殊性相结合的联动机制。定期排查侧重于日常磨损与微小缺陷的发现；专项排查则针对特定风险，如冻融季节后的结构普查或地震后的稳定性核验；汛前巡查则是安全运行的“生死线”，重点检查排洪建筑物与易滑坡段。通过三者联动，构建起横向到边、纵向到底的排查网络，确保每一个隐患都能在萌芽阶段被捕获，并在雨季等高风险时期处于受控状态。

3.3 隐患排查档案的数字化管理与全生命周期追踪机制

每一处识别出的隐患都应拥有数字“身份证”。利用移动办公软件，排查人员可实时上传现场照片、坐标及初步判断。数字化平台应记录隐患的发现时间、历史演变、修复方案及验收结论。这种全生命周期追踪机制，能够有效避免“改了又坏、坏了再改”的低水平循环。通过大数据分析，管理部门可以识别出隐患的高发路段与特定类型，从而为后续的渠道续建配套与除险加固提供科学的数据底座。

3.4 构建基于“双重预防机制”的隐患排查闭环流程

应借鉴安全生产的“双重预防机制”，即风险分级管控与隐患排查治理。排查机制需形成完整闭环：排查发现→登记入库→风险评估→整改下达→施工治理→销号验收。在闭环中，应强调责任到人，实行“谁排查、谁负责，谁治理、谁签字”的责任矩阵。通过闭环流程，确保隐患治理不留死角、不留尾巴，从制度上消除管理上的“跑冒滴漏”，提升渠道安全运行的本质安全水平。

4 提升灌区渠道安全运行保障能力的实践策略

4.1 引入智慧水利技术支撑的风险动态预警系统

智慧水利是提升保障能力的加速器。应建立集成气象、水文、工程工情于一体的综合数字孪生平台。通过在渠道关键部位部署自动化监测设备，系统可根据设定的安全阈值进行多级预警。当监测数据发生突变（如渠堤位移速率超标）时，系统自动通过APP推送至一线管护人员。这种动态预警系统将排查模式从“定期看一看”提升为“24小时守一守”，大幅缩短了从隐患发现到决策处置的时间差。

4.2 强化工程除险加固与日常精细化养护的协同应用

安全保障需坚持“治本与养末”并重。对于排查出的重大结构隐患，应积极争取专项资金进行彻底的除险加固，采用高分子注浆、复合材料贴面等先进工艺。而对于一般性隐患，则应通过日常精细化养护（如填缝补漏、清理淤积、铲除杂草）将其消灭在初级阶段。建立“养护为主、抢修为辅”的资金保障模式，能够延长渠道的使用年限，降低长期运维成本，确保工程处于良好的技术状态。

4.3 建立健全应急管理预案与跨部门协同处置体系

面对不可抗力的极端灾害，应急能力是最后一道防线。应针对渠道溃口、山洪倒灌等场景编制实战化应急预案。由于灌区渠道线路长、跨度大，常涉及交通、自然资源、乡镇政府等多方权属，必须建立跨部门的协同机制。定期组织联合演练，明确物料调度方案与抢险人员分工。只有构建起“区域联动、快速响应”的应急体系，才能在隐患转化为事故的瞬间实现有效截断，最大限度减少灾害损失。

4.4 提升基层管理人员专业素质与公众参与的安全保护意识

人是安全管理的核心。应通过定期培训提升基层水利人员对新型隐患（如电化学腐蚀、软基失稳）的识别能力。同时，安全管理应走“群众路线”。由于渠道深入田间地头，应鼓励沿线村民通过手机拍照上传隐患点，建立“群众报、政府管”的社会化参与机制。通过加强法律宣传，让公众意识到破坏渠道安全是违法行为，从而形成全民共同守护“输水命脉”的良好氛围。

5 结语

灌区渠道安全运行是一项复杂的系统工程，风险识别与隐患排查是其中的关键环节。通过构建多维风险识别体系和数字化的闭环排查机制，可以显著提升灌区对潜在威胁的感知力与治理力。未来，随着数字孪生灌区建设的不断深入，人工智能与大数据将在风险预判中发挥更大作用。管理部门应坚持“预防为主、综合治理”的方针，将技术革新与管理制度深度融合，确保渠道工程长期发挥效益，为我国农业的高质量发展筑牢水利安全屏障。

参考文献

[1] 周维华, 陆建平. 现代化灌区建设中渠道工程安全评价体系及风险管控研究[J]. 水利建设与管理, 2024, (02): 45-52.

[2] 蔡明德, 孙晓云. 季节性寒冷地区渠道衬砌冻胀隐患的动态监测与预警技术[J]. 农业工程学报, 2023, (11): 112-118.

[3] 陆晓文, 孙美琳. 基于网格化管理的灌区渠道隐患排查闭环机制探索与实践[J]. 水利技术监督, 2023, (09): 28-34.

[4] 郑永胜, 刘芳. 智慧水利驱动下的灌区运行安全动态管理系统研发应用[J]. 水电能源科学, 2024, (01): 88-94.

[5] 赵志强. 论高质量发展目标下我国现代化灌区安全保障体系的战略构建[D]. 兰州: 甘肃农业大学水利水电工程学院, 2023.